城镇工矿用地与工业化的耦合关系及低碳对策

1、 城镇工矿用地与工业化的耦合关系及低碳对策 吴殿鸣+邵大伟Summary： 以江苏省65个县（市）为单元，运用探索性空间数据分析（ESDA）方法，分析19962012年江苏省工业化发展和城镇工矿用地变化系数的相关关系。结果表明，工业化呈现“苏南苏中苏北”梯次推进的格局过程；城镇工矿用地增长率工业化中期最高，工业化后期次之，工业化初期最小；城镇工矿用地增长与经济增长存在较强的相关性，城镇工矿用地变化对第二、三产业产值的贡献存在46年滞后期，同时由于劳动力和资本存量较大，苏南地区的南京、苏州、无锡等地区的城镇工矿用地与第二、三产业产值变化的相关性相对较低。根据发展阶段及土地利用水平的不同，分别针对

2、苏北、苏中、苏南 提出了差异化的低碳土地策略，从而推动土地资源低碳化利用，提升集约化、高效化水平。Key： 江苏省；城镇工矿用地；工业化；耦合关系；低碳发展： F323.211 文献标志码： A：1002-1302（2017）22-0349-04土地是经济社会活动的载体，现阶段土地要素对于中国的经济增长作出了具有“中国特色”的贡献1。我国经济增长依赖于土地的宽供应，土地开发利用过程中普遍存在较为严重的集聚不足、集约不够和效益低下问题，现行土地利用制度支撑了我国经济多年的高速增长和工业化、城镇化进程的快速发展，但由此也形成了以土地资源为支撑的粗放式发展模式，不协调、不可持续问题较为突出2。不同区

3、域经历不同的经济发展阶段及相应的经济结构模式，所以面临类似的土地利用问题，存在一定的内在规律性3，现阶段这种规律性偏重于土地利用变化与经济发展阶段的研究4-5。城镇工矿用地是社会经济活动尤其是二、三产业发展的重要载体，研究其与经济发展的关系可以深化建设用地与经济发展的关系6。建设用地变化研究具有明显的空间区位特征，在一定程度上存在空间依赖性7。传统的区域建设用地变化差异度量方法，如简单的数量比较、变异系数（CV）和泰尔指数（Theil）等用于反映区域建设用地变化差异，相对缺乏空间视角，难以有效揭示区域空间差异，以省域内县（市）为尺度的研究也较少4。探索性空间数据分析（exploratory s

4、patial data analysis，简称ESDA）是集合了一系列空间数据分析和技术的方法，以空间关联测度为核心，通过对事物或现象空间分布格局的描述与可视化，发现空间集聚和空间异常，揭示研究对象之间的空间相互作用机制8。本研究借助ESDA方法，研究工业化发展进程和状态与城镇工矿用地变化的关系，揭示在不同工业化阶段下，区域城镇工矿用地的消耗和使用水平，提出低碳土地供应策略，以期提高土地的集约利用水平、利用效率，为建设用地可持续供应提供可能的理论和数据基础。1 研究方法与数据来源1.1 数据来源及预处理本研究数据来源主要包括土地利用数据和社会经济数据：（1）土地数据来源于国土部门的历年变更调查

5、数据。所涉城镇工矿用地指城市（201）、建制镇（202）、采矿用地（204）之和，3种地类在历次土地分类中较为一致，土地分类方法对本研究关注城镇工矿用地影响较小；（2）历年GDP来源于19972013年的江苏省统计年鉴。数据研究的时间序列为19962012年。为了研究时空变化，将19962012年划分为4个时段，分别为19962000年、20012004年、20052008年、20092012年。19962012年跨越了17年，为了避免行政区划导致增长率出现波动，城镇工矿用地增长率采用该年份前后2年的平均值。借助ArcGIS 9.3软件进行相关空间分析。空间分析尺度以2012年行政区划为基础，

6、以县（市）为基本空间单元，市辖区合并为1个单元。因苏州市吴江市（2012年）、南京市高淳县和溧水县（2013年）、徐州市铜山市（2010年）、泰州市姜 堰市（2012年）、南通市通州市（2009年）撤县（市）设区的时间与本研究的最后时间2012年较为接近，市辖区的作用尚未显现，相关统计资料仍可获取，仍视作县域单元，最终空间分析尺度确定为江苏省65个县（市、区），包括13个省辖市区和52个县（市），分析变量为产业结构和城镇工矿用地变化率。1.2 城镇工矿用地增长系数城镇工矿用地增长系数的计算主要采用张文忠等研究成果9，表达式为：UL=（ tKG-2.5mmKF（St/S0KF）-1）100。式中

7、：UL表示建设用地扩展速度系数，反映研究单元的建设用地增长速率；St表示各研究单元末期城镇工矿用地面积；S0表示各研究单元基期建设用地面积；t表示研究时段。2 结果与分析2.1 工业化进程的空间格局演变分析当第一产业比重高于20%，第二产业比重较低时，工业化处于初期；当第一产业比重低于10%，第二产业比重超出第三产业时，工业化进入中期；当第一产业比重降低到10%以下， 第二产业比重上升到最高水平，第三产业比重不断提高，标志着工业化进入了后期阶段。1996年，江苏省的第一、第二、第三产业比例为16.5% 51.2% 32.3%，按照工业化阶段中的产业结构理论，江苏省处于工业化中期阶段，此后直到2

8、006年，第一产业比重逐渐下降到7.1%，第二产业比重上升到56.6%的历史最高水平，第三产业比重开始上升（图1）。因此，总体上江苏省在2006年开始进入工业化后期阶段。通过比较第一、第二、第三产业比重和变化趋势，划分了江苏省各县（市）在1996、2000、2004、2008、2012年5个时点工业化水平的空间格局（图2）。1996年，苏南的26个县（市）依靠临近上海的区位优势和乡镇企业的蓬勃发展，率先进入了工业化中期阶段，而苏中、苏北大部分区域仍处于工业化初期阶段，此时大致以长江为界，县域所处的工业化早期和中期阶段的空间集聚性明显；19962000年工业化进程缓慢，由于经济发展的梯度推移，泰

9、兴市、姜堰市、通州市、溧水县4个县（市）由工业化初期进入工业化中期阶段；20012004年，苏中和苏北的市辖区率先进入工业化中期，如淮安市区和盐城市区。同时梯度推移现象明显，如皋市、高淳县、铜山县，启东市等邻近早已进入工业化中期的地区逐步进入工业化中期。同时，昆山依托邻近上海的區位优势，率先进入工业化后期阶段；20052008年期间，工业化进程处于加速阶段，以苏州为代表的苏南大部分地区进入工业化后期阶段，苏中地区全部进入工业化中期阶段，苏北地区则以市辖区为增长的核心，逐步进入工业化中期阶段；至2012年，苏南地区和长江沿岸县（市）全部进入工业化后期。除沛县、泗洪县、灌云县、响水县、涟水县和射阳

10、县外，苏中和苏北地区进入工业化中期阶段。 2.2 城镇工矿用地变化空间格局演变分析2.2.1 省级层面的城镇工矿用地数量变化由图3可以看出，1996年江苏省城镇工矿用地面积为385 967.68 hm2，分别占土地总面积、城乡建设用地面积的3.62%、29.76%，至2012年，城镇工矿用地面积为794 744.37 hm2，分别占土地总面积、城乡建设用地面积的7.51%、43.28%。16年间城镇工矿用地面积增长了1.05倍，同时城镇工矿用地占城乡建设用地的比重提高，从侧面体现了农村建设用地比例的相应减少。从变化速度来看，城镇建设用地的增加呈现倒“U”形，19962002年增长较为缓慢，增长

11、率在3%左右；此后快速增长，至2004年增长率出现极大值，增长率较前1年高12.01%；随后开始下降，20062009年保持5%的稳定增长；2009年以后，城镇工矿建设用地增长率逐年下降。江苏省的快速工业化时期在20002008年左右，且20042008年的工业化速度明显快于前一阶段，而城镇工矿用地快速增长期为20012009年，因而城镇工矿用地增长与工业化速度较为同步，从波动频率来看，2004年城镇工矿用地增长出现极大值后，工业化加速推进，初步可以得出，城镇工矿用地的增加与工业化速度存在滞后期。2.2.2 县域单元的城镇工矿用地变化为减轻突变影响因素、综合消除时间波动的影响和干扰，采用平均增

12、长率表征各县（市）城镇工矿用地的变化情况。分别计算各县（市）19962000年、20012004年、20052008年、20092012年4个时间段的平均增长率，同时为了便于在省内对比，采用极值标准化，分析各县（市）的相对变化程度（图4），并采用自然断裂法（natural breaks）分为3级。结果表明，19962000年，苏南、苏中、苏北城镇工矿增长率相当；20012004年苏南地区的城镇工矿增长率普遍快于苏中、苏北；20052008年城镇工矿增长率的格局与前一阶段类似，但苏南地区增长率明显降低，高值出现在沛县、响水、阜宁等城镇工矿用地基数较低的区域；20092012年城镇工矿用地增长高值

13、区域位于宿迁市区、淮安市区、盐城市区基期周边区域，苏北地区的城镇工矿用地增长速度位于江苏省前列。2.3 城镇工矿用地变化与工业化的耦合分析2.3.1 不同工业化阶段城镇工矿用地变化通过第一、第二、第三产业比重及其变化情况，划分各县（市）在19962012年所经历的工业化阶段，然后分别计算各县（市）每个工业化阶段的城镇工矿用地平均变化率，分析结果与各县（市）城镇工矿变化率趋势相对应，苏南地区在研究时段内由工业化中期进入工业化后期，苏中同时经历从工业化早期到工业化后期的3个阶段，而苏北正在由工业化早期进入工业化中期。正是由于这种差异性的存在，使通过空间换取时间来统计不同工业化阶段的城镇工矿用地变化

14、率成为可能。苏南、苏中、苏北三大区域在工业化不同时期的城镇工矿用地平均增长率见表1，可以看出，江苏省在工业化的3个阶段的城镇工矿用地增长率分别为3.30%、5.16%、3.91%，且苏南、苏中、苏北在3个阶段中的城镇工矿用地变化均呈现工业化中期阶段的城镇土地增长率最高，工业化后期次之，工业化初期最低的特征。在65个空间分析单元中，符合这种特征的县（市）达40个，去除8个在19962012年仍处某一工业化状态的县（市），符合率为70.18%。苏南在3个阶段的城镇工矿用地增长率都高于同时段的江苏省平均水平，说明苏南地区的城镇工矿用地在3个工业化阶段增长较快，但同时剧烈扩展型地区的建设用地效率最高。

15、2.3.2 城镇工矿用地变化与工业化进程滞后期估计二、三产业GDP是衡量工业化进程的重要指标，同时城镇工矿用地也是二、三产业GDP产出的主要载体。为了分析城镇工矿用地变化与工业化进程中滞后期，若以每个县（市）为分析对象，数据量显然过大，且部分县（市）因行政区划调整等导致城镇工矿用地增量变化异常值较易出现，以13个大市为单元则可避免出现的异常值，选用19962012年城镇工矿用地增量和二、三产业增量，运用普通最小二乘法（OLS）估计方法分别测算工业化进程中城镇工矿用地效用滞后28期的相关系数，以调整后的R2和F统计量为判断依据，二者同时最大时为拟合效果最佳。结果表明，苏南的南京、无锡、常州、苏州

16、、镇江，苏北的徐州在滞后28期均没有表现较好的拟合程度，而南通、连云港CM（25、淮安、盐城、宿迁均表现出较高的拟合程度，且集中在第46期，如连云港在滞后5期的调整后的R2为0.939 2，F统计量为52.456 1，此后双双开始下降，也就是说，城镇工矿用地对经济发展的效用滞后46年。这就解释了19962012年城镇工矿用地变化快于工业化进程（可能受到供地周期和建设工程周期影响）。3 工矿用地与经济发展的低碳对策研究结果表明，省级土地管理部门应基于经济增长与建设用地扩张的内在关系，推行差别化的土地政策，推动土地低碳化利用，提升集约化、高效化水平。（1）苏南地区和苏中部分地区处工业化后期阶段，建

17、设用地尤其是工矿用地扩张的产出效率较低，而生态环境负面影响大，应避免高碳汇土地类型的流失，严格控制苏南地区新增建设用地；同时，通过城乡增减挂钩等途径盘活农村集体存量建设用地，加快再利用步伐，并将其与耕地、生态用地相结合，控制土地成本，提高生态效益；着重提高技术进步、高附加值产业对经济增长的贡献率。（2）苏中大部分地区处于工业化中期阶段，建设用地增长仍对经济发展有一定的推动效应，应合理安排部分新增建设用地，重点保障城镇基础设施用地。重大工程项目用地和民生工程用地，同时应吸取苏南等发达地区的发展经验，严格限制单位产出的土地代价水平，注重各类产业用地的内涵挖掘，提高土地低碳化利用水平；同时节能降耗，

18、依托技术进步实现经济跨越发展，降低土地成本。（3）蘇北大部分地区正处于工业化早期阶段，应遵循工业发展与区域性粮食保障、区域生态环境保护并重的原则，适宜发展工业的地区应给予建设用地指标倾斜，且应选择能耗低、环境影响小的产业类型；而对于农业主产区、生态维育保护区，政府绩效考核应与经济增长脱钩，确保区域粮食、生态安全，实现工业化早期阶段的低碳化，避免走先高碳、后治理的老路子。 4 结论（1）工业化进程的空间集聚性明显，空间格局演变大致由苏南苏中苏北逐步推进，体现了梯度推移规律，同时，跨江通道、高速公路等重大基础设施建设加速了工业化进程。城镇工矿用地的变化在不同工业化阶段的特征是工业化中期最高，工业化

19、后期次之，工业化初期最小，即工业化初期阶段对土地投入成本需求较小，工业化中期阶段依赖大量土地的投入推动工业化快速发展，在工业化后期阶段，由于资本、劳动力和技术因素对经济贡献程度提高，用地需求相对减小。城镇工矿用地增长与经济增长存在较强正相关关系，城镇工矿用地变化对二、三产业产值的贡献存在46年滞后期；同时由于劳动力和资本存量较大，苏南地区的南京、苏州、无锡等地区的城镇工矿用地与二、三产业产值变化的相关性相对较低。（2）根据发展阶段的不同，应提供有针对性的低碳化土地供给策略，工业化后期注重低碳技术替代土地供给、建设用地再利用，甚至土地复垦、恢复生态用地；工业化中期严格限制单位产出的土地代价水平，提高各类产业用地的低碳化利用水平；工业化早期地区注重发展低能耗、低环境影响经济类型，不遗余力地保护粮食生产、保育生态环境。Reference：1 Ngai L R. Bar